Cryogenic preamplification of a single-electron-transistor using a silicon-germanium heterojunction-bipolar-transistor
本文研究了一种用于单电子晶体管（SET）低温预放大的硅锗异质结双极晶体管（HBT）。SET电流直接调制HBT的基极电流。将HBT-SET电路浸入液氦中，测量了其从低频到几MHz的频率响应。在较低频率下，采用HBT的电流增益和噪声频谱导致信噪比（SNR）比不采用HBT的情况大10-100倍。与没有HBT放大相比，由SNR = 1定义的过渡频率已经扩展了多达10倍。在所研究的工作范围内，HBT低温前置放大器的功耗约为5 nW至5 μW。该电路还在时域中的单电子电荷读出配置中操作，作为用于单自旋读出的放大方法的原理证明。
2015-09-28 cond-mat.mes-hall
Cryogenic GaAs high-electron-mobility-transistor amplifier for current noise measurements
我们表明，由国产GaAs高电子迁移率晶体管（HEMT）组成的低温放大器适用于在稀释制冷温度下测量介观器件中的电流噪声。我们自制的HEMT的低噪声特性导致在实验设置中的低噪声基底，并实现比商业HEMT更有效的电流噪声测量。我们提出的HEMT的直流传输特性和放大器的增益和噪声特性。与用于量子点接触的电流噪声测量的放大器，我们证明了高分辨率的测量设置，通过比较它与传统的一个使用商业HEMT。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall
Radio-frequency reflectometry in silicon carbide large-area transistors
University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）；National Physical Laboratory（英国国家物理实验室）
研究了在低温下大面积硅碳晶体管中应用射频反射法进行高带宽读取的可行性，发现寄生电容影响了射频响应，提出改进电路配置以恢复灵敏度。
2026-05-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Cryogenic instrumentation for fast current measurement in a silicon single electron transistor
我们提出了一种实现的高带宽仪器在低温和稀释制冷机操作，具有优势的方法，使用射频单电子晶体管或跨谐放大器。低温电子进行更快的测量比室温电子的能力进行了研究，通过使用磷掺杂的单电子晶体管。我们成功地实现了单次激发技术，并用于实时观测量子态的衰变。讨论了各种测量策略，并对电子加热和噪声的后果进行了分析。
2010-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cryogenic Characerization and Modeling of Standard CMOS down to Liquid Helium Temperature for Quantum Computing
本文介绍了0.18 μ m CMOS工艺（1.8V和5V）的低温特性和模型。在300 K到4.2 K的温度范围内，对几种不同宽长比（W/L）的PMOS和NMOS晶体管在不同偏压条件下的特性进行了广泛的研究。我们提取了它们的基本物理参数，并基于BSIM 3V 3开发了一个紧凑的模型。除了它们的I-V特性，阈值电压（Vth）值，开/关电流比，MOS晶体管的导通电阻和芯片上的电阻在300 K到4.2 K的温度下测量。建立了一个简单的子电路来校正扭结效应。本文的工作为低温CMOS工艺的实现提供了实验依据，为低温CMOS工艺的工业流片工艺提供了有效的模型，为集成电路在低温环境中的应用，包括低温下量子芯片的量子测量和控制系统提供了实验依据。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Characterization of self-heating in cryogenic high electron mobility transistors using Schottky thermometry
基于高电子迁移率晶体管（HEMT）的低温低噪声放大器广泛应用于射电天文学、深空通信和量子计算等领域，因此，控制微波噪声系数的物理机制具有实际意义。特别是，在低温下的门的热噪声的贡献仍然不清楚，由于缺乏在这些条件下的热阻的实验测量。在这里，我们报告的栅极结温度和热阻的HEMT在低温和室温下使用肖特基测温方法测量。在温度$\sim 20$ K下，我们观察到热阻与功率的非线性趋势，这与声子辐射的热耗散一致。基于这一发现，我们认为在低噪声偏置和液氦温度下的声子辐射的热输运，并估计从门的热噪声是几倍大于先前假设由于自加热。我们的结论是，没有改进的热管理，自加热的结果在一个实际的下限微波噪声系数的HEMT在低温温度。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cryogenic performance of field-effect transistors and amplifiers based on selective area grown InAs nanowires
本研究利用选区生长技术制备InAs纳米线场效应晶体管，表征了其低温特性及在集成电路和放大器中的应用表现，并讨论了晶体缺陷与工艺影响及改进策略。
2025-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Design and cryogenic operation of a hybrid quantum-CMOS circuit
非常小尺寸的绝缘体上硅纳米线晶体管在低温下表现出像库仑阻塞或单掺杂剂输运的量子效应。同样的工艺也可以生产出更大尺寸的优秀场效应晶体管（FET），从而可以设计集成电路。使用相同的过程，我们已经共同集成了一个基于FET的环形振荡器电路，在低温下工作，在纳米级器件的栅极上产生射频（RF）信号，显示库仑振荡。我们观察到整流的RF信号，在良好的协议与建模。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall
Statistical evaluation of 571 GaAs quantum point contact transistors showing the 0.7 anomaly in quantized conductance using millikelvin cryogenic on-chip multiplexing
该研究利用片上低温复用架构在5个GaAs芯片上测量571个QPC，统计分析量子化电导0.7异常，发现其更符合短程相互作用van Hove模型而非自发极化或Kondo模型。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall cs.AR cs.SY
Steep-slope Hysteresis-free Negative Capacitance MoS2 Transistors
所谓的玻尔兹曼暴政定义了金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的亚阈值斜率（SS）在室温下为60 mV/dec的基本电子极限，因此，排除了电源电压和总功耗的降低。将铁电负电容器添加到MOSFET的栅极堆叠可以提供绕过该基本势垒的有希望的解决方案。与此同时，二维（2D）半导体，例如原子级薄的过渡金属二硫属化物（TMD），由于其介电常数低，并且易于集成在无结晶体管拓扑结构中，从而增强了对沟道的静电控制。在这里，我们结合这两个优点，并首次展示了二硫化钼（MoS 2）的2D陡斜率晶体管与铁电铪锆氧化物层（HZO）的栅极电介质叠层。该器件具有良好的导通和截止特性，最大漏电流为510 μA/μm，亚阈值斜率为100 μA/μm，基本上无漏电流。在室温下观察到负微分电阻（NDR）的负电容场效应晶体管（NC-FET）由于负漏诱导势垒降低（DIBL）的负电容的结果。高导通电流引起的自热效应也被观察和研究。
2018-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dual Operation of Gate-All-Around Silicon Nanowires at Cryogenic Temperatures: FET and Quantum Dot
本文研究栅极全环绕硅纳米线MOSFET在低至1.7 K下的电学特性，证明其可同时作为高性能晶体管和系统性形成量子点的平台，为硅自旋量子比特与经典控制电路共集成提供器件基础。
2023-12-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Design and Modeling of the Charge Readout of a SiMOS Quantum Dot with a Single Electron Transistor and CryoCMOS
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）
该研究针对SiMOS量子点自旋量子比特，设计出首款Quandarum项目的低温读出ASIC QNDR1，结合SET与低温CMOS，实现用于高能物理的多通道自旋量子比特探测器的读出方案。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Graphene microwave transistors on sapphire substrates
我们已经开发了在微波频率下工作的蓝宝石衬底上的金属氧化物石墨烯场效应晶体管（MOGFET）。对于单层膜，我们得到的渡越频率高达~ 80 GHz的栅极长度为200 nm，和功率增益的最大频率约为3 GHz的这个特定的样品。鉴于蓝宝石上纳米结构的电荷噪声大幅降低，以及这种材料在低温下的高稳定性和高性能，我们的蓝宝石MOGFET非常适合低温宽带低噪声放大器。
2011-06-27 cond-mat.mes-hall
Method for efficient large-scale cryogenic characterization of CMOS technologies
本文提出一种基于片上多路复用器和开尔文感测的低温表征方法，在4.2 K下实现数千个CMOS晶体管的高效批量DC测量，为量子计算低温电子学的PDK建模与仿真提供关键数据支持。
2024-11-14 cond-mat.mes-hall
A cryogenic amplifier for fast real-time detection of single-electron tunneling
我们采用低温高电子迁移率晶体管（HEMT）放大器，以增加与量子点接触（QPC）电荷传感器的电荷检测设置的带宽。HEMT工作在1K，电路带宽为1MHz。HEMT在高频下的噪声贡献仅比QPC的散粒噪声高几倍。我们使用这种设置来监测相邻量子点的单电子隧穿，我们测量的量子点占用波动短至400纳秒，比以前的工作快20倍。
2007-08-06 cond-mat.mes-hall
Observation of single phonon-mediated quantum transport in a silicon single-electron CMOS transistor by RMS noise analysis
我们探讨声子介导的量子输运通过商业CMOS晶体管的电子噪声特性。由于沟道中的单个杂质原子，该器件表现为单电子晶体管。一个低噪声低温CMOS跨导放大器被利用来执行低频率噪声特性的单电子，单施主和单声子制度的同时，否则通过标准的稳定性图不可见。单电子隧穿以及声子介导的功能出现在均方根噪声测量。声子是通过杂质原子的产生-复合现象以高频发射的。声子衰减与低频下的洛伦兹$1/f^2$噪声相关。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall
Large-scale characterization of Single-Hole Transistors in 22-nm FDSOI CMOS Technology
本研究采用22-nm FDSOI CMOS工艺实现384个嵌入硅晶体管的p型量子点与片上经典电子器件的深低温单片集成，通过机器学习提取参数明确器件尺寸与量子点性能的关联，为量子-经典电子器件大规模集成提供路径。
2025-07-28 cond-mat.mes-hall
Design and Analysis on a Cryogenic Current Amplifier with a Superconducting Microwave Resonator
提出了一种新型的低温电流放大器，它通过测量由约瑟夫森结串联并联的超导谐振电路的微波响应来测量电流的低频功率谱。通过对等效电路的数值分析，发现该放大器的输入参考电流噪声的数值比基于高电子迁移率晶体管或超导量子干涉器件的常规低温电流放大器的噪声本底低两个数量级。我们的建议可以打开新的途径，研究低温固态器件，需要更低的噪声和更宽的带宽的功率谱测量电流。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
DC Cryogenic Modeling of Open-Source SkyWater 130 nm MOSFETs at 77 K Using BSIM4
The University of Texas at Arlington（德克萨斯大学阿灵顿分校）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Wellesley College（韦尔斯利学院）；Rice University（莱斯大学）
针对高能物理低温应用，基于开源SkyWater 130 nm CMOS工艺，通过直流特性测量和BSIM4模型，实现了77 K下低阈值电压晶体管的精确建模，平均误差约20%。
2026-10-21 cond-mat.mes-hall hep-ex
Integration of on-chip field-effect transistor switches with dopantless Si/SiGe quantum dots for high-throughput testing
在单个芯片上测量多个量子器件增加了表征吞吐量，并能够测试器件设计中的器件可重复性、工艺良率和系统变化。我们提出了一种方法，使用片上场效应晶体管开关，使双量子点Si/SiGe器件的多路复用低温测量。多路复用使得表征许多设备成为可能，这些设备随外部电线的数量呈指数级增长，这是考虑到目前常用的低温恒温器布线的重大限制的关键能力。我们使用这种方法来表征三个名义上相同的量子点接触通道，使他们的阈值电压的积累和夹断电压在一个单一的冷却稀释冰箱的比较。
2013-05-08 cond-mat.mes-hall
A Cryogenic Interface for Controlling Many Qubits
一台按比例放大的量子计算机将需要一个高效的控制接口，可以自主操纵和读取大量的量子位，对于固态实现来说，这些量子位通常保持在毫开尔文（mK）温度下。先进的CMOS技术与量子系统紧密集成，是实现这种控制接口的理想选择，但通常会因其功耗而打折，导致脆弱的量子位发热。在这里，我们展示了一个超低功耗，基于CMOS的量子控制平台，它以数字命令为输入，并生成许多并行的量子位控制信号。通过使用100，000个在100 mK附近工作的晶体管实现，我们的平台通过利用晶体管在低温下的低泄漏来将电荷存储在用于调整量子器件的浮栅结构上，从而减少了对每个量子位的单独控制线的需求。然后，这种电荷可以在片上电容器之间快速洗牌，以生成动态量子位控制所需的快速电压脉冲。我们基准这种架构上的量子点测试设备，显示出成千上万的栅电极的控制是可行的商用稀释制冷机的冷却功率内。
2019-12-03 cond-mat.mes-hall physics.ins-det quant-ph
Sensing Few Electrons Floating on Helium with High-Electron-Mobility Transistors
本文提出基于 GaAs HEMT 的低温共源共栅放大电路，并结合 CCD 实现超流氦上少量电子的低频高灵敏探测，信噪比较已有方案提升一个数量级。
2024-12-02 cond-mat.mes-hall
The Ferroelectric Superconducting Field Effect Transistor
本研究在1开尔文以下低温工作的Fe-JoFET中发现铁电性，其基于InAsOI平台制造且用HfO₂作栅极绝缘体，表现出滞后现象，可作为低温超导存储单元且具温度容错性，为混合超导-半导体系统研究及应用提供新方向。
2025-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Single-Shot Readout Performance of Two Heterojunction-Bipolar-Transistor Amplification Circuits at Millikelvin Temperatures
自旋量子位的高保真单次读出需要比自旋状态的T1时间快得多的区分状态。提高读出保真度和带宽（BW）的一种方法是低温放大，其中来自量子位的信号在引入噪声源之前被放大，并且室温放大器可以以较低的增益和较高的BW操作。我们比较了两种低温放大电路的性能：电流偏置异质结双极晶体管电路（CB-HBT），和交流耦合HBT电路（AC-HBT）。两个电路都安装在稀释制冷机的混合室级上，并连接到印刷电路板（PCB）上的硅金属氧化物半导体（Si-MOS）量子点器件。CB-HBT的功耗范围为0.1至1 μW，而AC-HBT的功耗范围为1至20 μW。就输入而言，两个电路的噪声频谱密度都很低，在15至30 fA/ $\sqrt{\textrm{Hz}}$范围内。CB-HBT和AC-HBT的电荷灵敏度分别为330 μe/ $\sqrt{\textrm{Hz}}$和400 μe/ $\sqrt{\textrm{Hz}}$。对于所执行的单次读出，两个电路实现低于$10^{-3}$的误比特率所需的时间小于10 μs，该误比特率是量子纠错的假定阈值。
2019-01-14 cond-mat.mes-hall
Fast measurement of carbon nanotube resonator amplitude with a heterojunction bipolar transistor
碳纳米管（CNT）机电谐振器已经展示出用于检测小质量和力的前所未有的灵敏度。低温装置中的检测速度通常受到CNT接触电阻和寄生电容的限制。我们报告使用的异质结双极晶体管（HBT）放大电路附近的设备，以测量微秒的时间尺度的机械振幅。库仑整流方案，其中的探针信号是在比机械驱动信号低得多的频率，允许调查的强非线性政权。通过在谐振子方程中包含Duffing和非线性阻尼项，观察和建模线性和非线性区域中的瞬态行为。我们表明，非线性制度可以导致更快的机械响应时间，在10微秒的顺序上的设备和电路，潜在地使单分子的磁矩在其自旋弛豫和退相时间尺度内进行测量。
2017-07-10 cond-mat.mes-hall
Room-temperature bipolar valleytronic transistor in MoS2/WSe2 heterostructures
二维半导体中的谷自由度是下一代光电子学的一个有前途的平台。不同谷中的电子可以具有相反的贝里曲率，导致谷霍尔效应（VHE）。然而，没有等离子体结构辅助的VHE仅在低温下报道，限制了其实际应用。在这里，我们报告的VHE在室温下的MoS 2/WSe 2异质结构的观察。我们还发现，在二维异质结构中的VHE的幅度和极性都是栅极可调的。我们将其归因于不同层中电子和空穴的相反VHE贡献。这些结果表明我们的谷电子晶体管的双极传输性质。利用这种栅极可调谐性，我们展示了一个双极valleytronic晶体管。我们的结果可以用来改善谷电子晶体管的ON/OFF比，并实现更多功能的谷电子逻辑电路。
2021-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
A quantum dot crossbar with sublinear scaling of interconnects at cryogenic temperature
我们展示了一个36 $\times$ 36栅电极交叉杆，支持648个窄沟道场效应晶体管（FET）的栅极定义的量子点，在控制线的线性增加后，量子点计数的二次增加。该交叉杆是在工业$^{28}$ Si-MOS叠层上制造的，在低温下显示出100%的FET成品率。我们观察到更宽的沟道器件的阈值电压下降，并获得夹断电压的正态分布，标称相同的隧道势垒探测超过1296门交叉。宏观上，我们测量到交叉杆上的平均夹断为1.17~V，标准差为46.8 mV，而每个单位单元内的局部差异表明标准差为23.1~mV。这些无序势景观变化分别转化为测量的量子点充电能量的1.2倍和0.6倍。这种度量提供了用于材料和设备优化的手段，并且用作用于基于容错量子计算量子计算的大规模架构的设计中的指南。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall
A compact and versatile cryogenic probe station for quantum device testing
本研究开发了一款可在室温至2K以下运行的紧凑型多功能低温探针台，兼容带磁体的标准低温测量装置，通过硅鳍式场效应晶体管表征验证了性能，可加速量子器件研发循环、助力可扩展量子电路构建。
2022-12-23 cond-mat.mes-hall physics.ins-det quant-ph
On-chip cryogenic multiplexing of Si/SiGe quantum devices
本文提出将片上FET多路复用电路与Si/SiGe量子器件集成，实现控制布线减少近十倍，并在16个霍尔棒阵列中验证低温量子霍尔效应，为大规模硅量子处理器的有限连接读出提供方案。
2024-10-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Normal metal tunnel junction-based superconducting quantum interference proximity transistor: the N-SQUIPT
我们报道了一种基于普通金属（N）探针的超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPT）的替代设计的制造和表征。邻近的金属纳米线和N探针之间没有直接的约瑟夫森耦合，这使得我们能够观察到在施加外部磁场时，在零电压和零电流\textit{via}周围的线态密度的完全调制。这导致功率耗散的急剧抑制，其可以低至几个$\sim 10^{-17}$ W。在这种情况下，干涉仪允许改进高达四个数量级的早期SQUIPT设计，并使其成为超低功率低温应用的理想选择。此外，N-SQUIPT最近被预测为实现基于邻近效应的相干热电子器件的候选者。
2015-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Cryogenic interface-state filling and tunneling mechanisms in strained Ge/SiGe heterostructures
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学院量子信息与量子物理学前沿卓越中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Beijing Superstring Academy of Memory Technology（北京超弦记忆技术研究院）；Origin Quantum Computing Company Limited（本源量子计算科技有限责任公司）
本研究通过霍尔条场效应晶体管研究应变Ge/SiGe异质结中低温界面态填充与隧穿机制，揭示了不同栅极偏压条件下输运机制的转变，为提升Ge基量子器件性能提供指导。
2026-01-11 cond-mat.mes-hall
Crossover from quantum correlation to hot-carrier transport in scattering-tolerant 2D transistors
本文在铁电衬底上构建单层过渡金属二硫族化合物晶体管，利用介电屏蔽和面内栅控实现从低温量子关联到高温热载流子输运的转变，获得约4800 cm^2/Vs的创纪录室温迁移率和0.5 mA/μm开态电流，为探测介观有序和提升二维晶体管性能提供了统一方法。
2025-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Direct Imaging of Nanoscale Conductance Evolution in Ion-Gel-Gated Oxide Transistors
本文利用低温微波阻抗显微镜对超薄离子凝胶门控的ZnO双电层晶体管进行亚表面成像，实现了金属-绝缘体转变过程中沟道电导纳米尺度空间演化与局域涨落的直接观测，为研究EDLTs局域输运和介观电子性质提供了新方法。
2015-06-11 cond-mat.mes-hall
Low-Resistance 2D/2D Ohmic Contacts: A Universal Approach to High-Performance WSe2, MoS2, and MoSe2 Transistors
我们报告了一种新的策略，用于制造各种过渡金属二硫属化物（TMD）的2D/2D低电阻欧姆接触，使用范德华组装的替代掺杂的TMD作为漏/源接触和没有故意掺杂的TMD作为沟道材料。我们证明了具有2D/2D接触的少层WSe 2场效应晶体管（FET）具有约0.3 k欧姆的低接触电阻，高达> 109的高开/关比，以及超过320 μ A μ m-1的高驱动电流。这些有利的特性与室温下约2x 102 cm 2 V-1 s-1的两端场效应空穴迁移率相结合，在低温下增加到> 2x 103 cm 2 V-1 s-1。我们在具有2D/2D漏极和源极接触的MoS 2和MoSe 2 FET中也观察到类似的性能。这里提出的2D/2D低电阻欧姆接触代表了一种新的器件范例，克服了TMD和各种其他2D材料作为后硅电子器件中的沟道材料的性能中的显著瓶颈。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
WSe2 light-emitting tunneling transistors with enhanced brightness at room temperature
钼和钨的二硫属化合物的单层是直接带隙半导体，这使得它们在光电子应用中具有前景。特别是，由夹在原子级薄的六方氮化硼（hBN）和石墨烯电极之间的MoS 2单层组成的范德华异质结构允许获得低温外量子效率（EQE）为1%的发光量子阱（LEQW）。然而，基于MoS2和MoSe2的LEQW的EQE表现出许多其他材料的共同行为：它从低温条件到室温快速下降，破坏了它们的实际应用。在这里，我们比较MoSe2和WSe2 LEQW。我们表明，WSe2器件的EQE随温度而增长，室温EQE达到5%，这是MoS2和MoSe2量子阱在环境条件下先前最佳性能的250倍。我们将这种不同的温度依赖性归因于钨和钼二硫属化物导带态的自旋轨道分裂的反转符号，这使得WSe 2中的最低能量激子变暗。
2015-11-19 cond-mat.mes-hall
The microwave phase locking in Bloch transistor
Royal Holloway University of London（伦敦大学皇家霍洛威学院）；National Physical Laboratory（英国国家物理实验室）；Sejong University（世宗大学）；HQS Quantum Simulations GmbH（HQS量子模拟有限公司）；Leibniz Institute of Photonic Technology（莱布尼茨光子技术研究所）
Bloch transistor通过诱导电荷实现微波与约瑟夫森结中Bloch振荡的相位锁定，实现量子化非耗散电流控制，为低温量子技术提供新方案。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optically programmable and erasable cryogenic flash memory on an undoped Si/SiGe heterostructure
Center for Research in Nanotechnology and Science, Indian Institute of Technology Bombay（印度孟买理工学院纳米科学与技术研究中心）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Bombay（印度孟买理工学院物理系）；QuTech and Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学QuTech和卡弗里纳米科学研究所）；Centre of Excellence in Quantum Information, Computing, Science & Technology, IIT Bombay（印度孟买理工学院量子信息、计算、科学与技术卓越中心）
利用非掺杂Si/SiGe异质结场效应晶体管中光激发与栅极偏压的相互作用，通过高界面陷阱密度实现非易失性存储，支持二进制和多比特数据存储，适用于低温量子计算架构。
2026-05-30 cond-mat.mes-hall
A Superconducting Phase Transition Single-Electron Transistor
Quantum Motion（量子运动）；CIC nanoGUNE Consolider（纳米GUNE综合研究中心）；Department of Electrical and Electronic Engineering, Imperial College London（伦敦帝国理工学院电气与电子工程系）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克，巴斯克科学基金会）
本文提出超导相变射频单电子晶体管（PTSET），用于半导体自旋量子比特的电荷传感，其灵敏度较传统rfSET在大、小信号区分别提升1和2个数量级，为半导体量子计算提供了超灵敏集成电荷传感器的新途径。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Ultra linear magnetic flux-to-voltage conversion in superconducting quantum interference proximity transistors
提出本质线性的磁通-电压介观换能器bi-SQUIPT，以超导量子干涉近邻晶体管为基础，实现低噪声、高动态范围且容忍非理想性，推动低温量子电子学应用。
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Fast time-domain current measurement for quantum dot charge sensing using a homemade cryogenic transimpedance amplifier
本文提出基于自制 GaAs HEMT 低温 TIA 的高速低噪声时域电流测量方案，通过反馈电阻权衡带宽与噪声，实现量子点电荷传感及自旋量子比特读出所需的高时间分辨率。
2022-10-07 cond-mat.mes-hall
Valley-Aware Optimal Control of Spin Shuttling Using Cryogenic Integrated Electronics
Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；IceCirc GmbH（IceCirc有限公司）；University of Cologne（科隆大学）；University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本文提出一种联合仿真框架，结合 disorder-informed 谷图与低温电路仿真，设计了集成式低温自旋穿梭信号发生器，并通过噪声感知优化生成高保真自旋穿梭序列，实现了 99.99% 的平均穿梭保真度。
2026-04-22 cond-mat.mes-hall physics.ins-det quant-ph
InAs on Insulator: A New Platform for Cryogenic Hybrid Superconducting Electronics
本文提出 InAsOI 低温超导电子学平台，利用 InAlAs 绝缘缓冲层与 Al/InAs Josephson 结实现高电流密度、典型磁场干涉图样和良好栅控潜力。
2025-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Rapid cryogenic characterisation of 1024 integrated silicon quantum dots
该研究将1024个硅量子点与片上数模电子器件集成，利用射频反射测量、模拟多路复用和机器学习实现5分钟低温表征，为大规模量子比特阵列片上寻址奠定基础。
2023-10-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Millikelvin Si-MOSFETs for Quantum Electronics
针对硅CMOS电子学高功耗阻碍容错量子计算等应用的问题，研发低温优化的全耗尽绝缘体上硅MOSFET，在420 mK下实现0.3 mV/dec的亚阈值摆幅，突破低于1 K应用的功耗壁垒。
2025-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.app-ph
A Voltage-Controlled Josephson Frequency Comb
NEST, Istituto Nanoscienze-CNR and Scuola Normale Superiore（纳米科学研究所-意大利国家研究委员会及比萨高等师范学院）
研究提出基于约瑟夫森场效应晶体管的频率梳发生器，通过静电控制调节相关参数，可直接电控制梳齿特性，在1 - 10 GHz范围实现连续频率覆盖，与更高临界温度超导体兼容，有望成为低温量子信息和传感应用的微波源。
2026-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Orientation Dependent Resistivity Scaling in Mesoscopic NbP Crystals
本文研究各向异性半金属 NbP 的取向相关电阻率缩放，利用聚焦离子束制备介观结构并结合 Fermi 面模型揭示表面散射机制，为未来超小型互连材料评估提供方法。
2025-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Readout in a 22 nm Node Integrated Circuit
该研究在 22 nm 全耗尽绝缘体上硅集成电路中实现可寻址量子点的单次自旋读出，验证了超过 90% 的可见度与单元胞可重复性。
2025-10-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Hall Effect in Ultrahigh Mobility Two-dimensional Hole Gas of Black Phosphorus
我们证明了在真空中由几层黑磷（BP）封装在六方氮化硼（h-BN）中制成的场效应晶体管（FET），证实了室温空穴迁移率为5200 $cm^2/Vs$仅受声子散射的限制。在低温下，FET迁移率增加到45，000 $cm^2/Vs$，与早期报告中获得的迁移率相比高8倍。在常规实验室磁场中，h-BN/BP/h-BN异质结构表现出Shubnikov-de Haas振荡和量子霍尔效应，朗道能级（LL）填充因子可达v=2。此外，载流子密度无关的有效质量m=0.26 m_0的测量，和朗德g因子g=2.47的报告。此外，一个不同的空穴传输行为与向上和向下自旋取向的指示被发现。
2016-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Coplanar Lateral Gating MoS2 on SrTiO3: A Unified Platform for Classical and Quantum Devices
Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram（印度科学教育与研究特里凡得琅研究所）
本文提出一种基于SrTiO3的共面横向门控MoS2场效应晶体管架构，利用高介电常数和量子顺电特性增强栅耦合，减少界面无序，为低功耗二维电子学和低温量子器件提供统一平台。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall
An rf Quantum Capacitance Parametric Amplifier
本文提出并验证 QCPA，利用 GaAs 2DEG 的栅极可调量子电容实现射频放大，兼具高增益、低噪声、强磁场兼容和微瓦级功耗，可用于量子比特读出及射电天文。
2023-04-26 astro-ph.IM cond-mat.mes-hall quant-ph
A quantum dot-based frequency multiplier
本研究针对硅基量子计算的高频信号需求，提出基于量子点非线性特性的低温射频倍频器，在硅纳米线晶体管中实现两种构型，倍频至10时性能接近理想，可集成于硅基量子系统并推广至其他半导体。
2022-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
